5.24 Troubleshooting

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Komponen

3. Dasar Teori

4. Prosedur Percobaan

5. Rangkaian Simulasi

6. Video 

7. Download File

 1. Tujuan [kembali]

• Untuk menyelesaikan tugas matakuliah elektronika yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison,M.T. 
• Mempelajari prinsip kerja Troubleshooting
• Mempelajari fungsi Troubleshooting dalam mengatasi masalah pada rangkaian listrik

 2. Alat & Komponen [kembali]

ALAT

Instrument

•        DC Voltmeter 

        DC Voltmeter  merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. 

         ·    DC Amperemeter

    

                DC Amperemeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar arus pada suatu komponen.

    OSILOSKOP

       Osiloskop (Oscilloscope) merupakan alat ukur elektronik yang digunakan mengukur frekwensi, periode dan melihat bentuk-bentuk gelombang seperti bentuk gelombang sinyal audio, sinyal video, dan bentuk gelombang Tegangan Listrik Arus Bolak Balik, maupun Tegangan Listrik Arus Searah yang berasal dari catu daya/baterai.

•           Generator

Baterai

    Di mulai dari pengertiannya. Baterai merupakan sebuah benda yang dapat atau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti accumulator, yakni listrik searah dikatakan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut tergantung dari seberapa besar baterai tersebut.

Baterai

Fungsi Baterai:
    Sangat beragam fungsi dari baterai dalam kehidupan sehari-hari namun memiliki intinya yang sama yakni sebagai sumber energi, karena hampir pada semua alat elektronik yang sifatnya mobile juga perlu baterai sebagai sumber energi. Sebut misalnya seperti HP, senter, power bank, drone, remote TV dan AC,  dan lain sebagainya. Semua alat-alat tersebut membutuhkan baterai agar bisa bekerja.

Spesifikasi :

Pinout : 

Grafik :

   KOMPONEN

1. Resistor

Berfungsi sebagai pembagi, pembatas, dan pengatur arus dalam suatu rangkaian, 

Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. Nilai resistansi dan arus saling berbanding terbalik, sehingga semakin besar nilai resistansi maka nilai arus yang melalui sebuah komponen semakin kecil. Cara menghitung nilai resistansi resistor berdasarkan kode gelang warna: 

2. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Spesifikasi :

PinOut :

• 3. TRANSISTOR

   Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

  

  Transistor NPN
  
  

  

  
  

  
  

  Komponen Lainnya : 

•  Ground
  
  
  

  
  

  
  

  Ground adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Ground dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak-balik atau titik patokan (referensi) berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika

 3. Dasar Teori [kembali]

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

  1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama

  2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua

  3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga

  4. Masukkan jumlah nol dari warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan (10^n), merupakan              nilai toleransi dari resistor. 

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

• R, berarti x1 (Ohm)
• K, berarti x1000 (KOhm)
• M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

• F, untuk toleransi 1%
• G, untuk toleransi 2%
• J, untuk toleransi 5%
• K, untuk toleransi 10%
• M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

• 

  
  

  Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

  
  

  Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

  Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

  Dimana :
  Rtotal = Total Nilai Resistor
  R₁ = Resistor ke-1
  R₂ = Resistor ke-2
  R₃ = Resistor ke-3
  R_n = Resistor ke-n

  Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

  Dimana :
  R_total = Total Nilai Resistor
  R₁ = Resistor ke-1
  R₂ = Resistor ke-2
  R₃ = Resistor ke-3
  R_n = Resistor ke-n

2. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Simbol Kapasitor adalah Sebagai Berikut :

Menghitung Nilai Kapsitor :

Rumus Kapasitor :

3. Transistor

Transistor

Transistor NPN
Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

• sebagai Penyearah,
• sebagai Penguat tegangan dan daya,
• sebagai Stabilisasi tegangan,
• sebagai Mixer,
• sebagai Osilator
• sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

Lambang Transistor BJT

Sudah jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter mengarah keluar.

Bentuk aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL ( Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai berikut.

Ie = Ic + Ib  

Keterangan : 
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Ib = Arus Basis

Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi

Ie = Ic

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector

Rumus lain transistor NPN:


 




Karakteristik I/O

Bentuk gelombang I/O

Struktur Dasar Transistor

Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.

Simbol Transistor

PRINSIP KERJA TRANSISTOR

Prinsip kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai berikut :

• Pada Emitor          = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
• Pada Basis             = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
• Pada Kolektor       = Semikonduktor yang dipakai adalah negative.

Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai berikut :

•  Pada Emitor          = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
• Pada Basis             = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
• Pada Kolektor       = Semikonduktor yang dipakai adalah positif

TROUBLESHOOTING

Troubleshooting merupakan pencarian sumber masalah secara sistematis sehingga masalah tersebut dapat diselesaikan, dan proses penghilangan penyebab potensial dari sebuah masalah.

Pada Gambar 5.127 terdapat empat konfigurasi transistor dengan tingkat tegangan tertentu yang diukur dengan DMM dalam mode dc. Tes pertama dari setiap jaringan transistor hanyalah sesederhana mengukur tegangan basis-ke-emitor dari transistor. Faktanya hanya 0,3V pada kasus ini yang menunjukkan bahwa transistor tidak "hidup" dan mungkin sedang dalam mode saturasi. 

Pada Gambar 5.127b terungkap bahwa tegangan pada kolektor sama dengan tegangan suplai sehingga tidak ada penurunan pada resistor RC dan arus kolektor adalah nol.

Dalam settingan umum laboratorium , respons ac di berbagai titik dalam jaringan diperiksa dengan osiloskop seperti ditunjukkan pada Gambar 5.128.

 

 

Saluran vertikal dipasang mode ac untuk menghapus komponen dc yang terkait dengan tegangan pada titik tertentu. Sinyal ac kecil yang diterapkan ke basis diperkuat ke level yang muncul dari kolektor ke tanah. Perhatikan perbedaan skala vertikal untuk kedua voltase. Tidak ada respon ac di terminal emitor karena karakteristik hubung singkat kapasitor pada aplikasi frekuensi. Vo yang diukur dalam volt dan Vi dalam milivolt menunjukkan keuntungan yang cukup besar untuk ampilifier. 

Example

1. Dimanakah bagian yang bermasalah pada rangkaian dibawah ini?

2. Bagaimana Respon yang terjadi pada rangkaian ?

3. Apakah pengecekan level DC dapat memperbaiki kerusakan sepenuhnya?

Jawab 

1. Pada Gambar 5.129 , jaringan memiliki kerusakan yang mungkin terjadi di area emitor. Respons ac melintasi emitor tidak terduga, dan perolehan sistem seperti yang diungkapkan oleh Vo jauh lebih rendah. 

 2. Respons ac yang melintasi emitor tidak terduga, dan bedasarkan Vo nilai perolehan sistem jauh lebih rendah. Pada konfigurasi ini keuntungan jauh lebih besar jika R E dilewati namun Respon yang diperoleh menunjukkan bahwa RE tidak dilewati oleh kapasitor, dan koneksi terminal kapasitor dan kapasitor itu sendiri harus diperiksa. 

 3. Pengecekan level dc mungkin tidak akan menyelesaikan masalah daerah karena kapasitor memiliki "open circuit" setara untuk dc. Secara umum, bedasarkan pengetahuan sebelumnya dari apa yang diharapkan, keakraban dengan instrumentasi, dan, yang paling penting, pengalaman semuanya faktor yang berkontribusi pada pengembangan pendekatan yang efektif untuk seni pemecahan masalah.

Problem

Pilihan Ganda

1. Apa langkah pertama yang sebaiknya dilakukan bila sistem konfigurasi bias tidak bekerja dengan benar?

a. Memutus sumber AC

b. Memutus Resistor

c. Mengganti Resistor

d. Mengecek level bias

Jawab : A. Memutus sumber AC

Langkah pertama yang harus dilakukan ialah memutus sumber AC terlebih dahulu lalu dilanjutkan dengan mengecek level Bias

2. Apakah kegunaan dari Osiloskop?

a. Menghambat aliran listrik

b. Untuk membandingkan level dc dengan beralih ke mode dc untuk setiap saluran.

c. Untuk mengamati bentuk gelombang input dan output pada rangkaian

d. b dan c benar

Jawab : D. b dan c benar

Dalam troubleshooting osiloskop dapat digunakan untuk mengamati bentuk gelombang input dan output pada rangkaian serta membandingkan level dc dengan beralih ke mode dc untuk setiap saluran

3. Apakah faktor yang paling mempengaruhi kemampuan seseorang tentang Troubleshooting?

a. Alat dan Bahan

b. Kelengkapan keamanan 

c. Pengalaman

d. Rekan Kerja

Jawab : C. Pengalaman

Pengalaman adalah faktor yang paling berkontribusi pada pengembangan pendekatan yang efektif dalam ilmu troubleshooting. Dengan waktu dan pengalaman, kemungkinan malfungsi di beberapa area dapat diprediksi, dan orang yang berpengalaman dapat menemukan area masalah dengan cukup cepat.

 4. Prosedur Percobaan [kembali]

• Siapkan rangkaian yang akan diamati

• Lakukan simulasi rangkaian pada proteus

• Analis kesalahan yang ada pada rangkaian

• Temukan solusi untuk menyelesaikan permasalahan pada rangkaian

 [1 Eror]

Terdapat beberapa malfungsi pada rangkaian di video di atas, ada beberapa penyebab dari malfungsi diatas yaitu pertama nilai dari volt arusnya yang terlalu kecil hanya sebesar 5V, nilai frekuensi AC yang juga terlalu kecil hanya sebesar 10Hz, dan tidak adanya komponen resistor yang terhubung pada titik C pada transistor NPN.

Solusi

Untuk memperbaiki malfungsi diatas caranya yaitu meningkatkan nilai sumber arus DC setidaknya kurang lebih 10 V, menaikkan nilai frekuensi AC sampai 100Hz dan menyambung 1 resistor tambahan pada titik C (atas) transistor NPN. (Hasil bisa dilihat pada Gambar [1 Fix])

 5. Rangkaian Simulasi [kembali]

(5.127)

Prinsip Kerja : Sumber DC dipasangkan dengan besaran tertentu pada awal rangkaian. Arus sumber akan mengalir melalui resistor menuju kaki base ke kaki emitter lalu keground, arus juga akan mengalir ke kaki colector ke kaki emitter lalu ke ground ,sesuai gambar dan terhitung oleh Voltmeter dan ampremeter.

(5.128)

Prinsip Kerja : Sumber DC dipasangkan sebesar 15 V dan sumber frekuensi AC sebesar 1V 100Hz. Kedua sumber akan mengalir sesuai gambar dan terhitung oleh Voltmeter dan ampremeter, Saluran A osiloskop disambungkan pada ujung rangkaian untuk mendapat nilai frekusensi hasil kerja rangkaian sedangkan Saluran B disambungkan pada sumber AC untuk mendapat nilai awal dari Frekuensi AC.

(5.129)

Prinsip Kerja : Sumber DC dipasangkan sebesar 20 V dan sumber frekuensi AC sebesar 1V 100Hz. Kedua sumber akan mengalir sesuai gambar dan terhitung oleh Voltmeter dan ampremeter, Saluran A osiloskop disambungkan pada ujung rangkaian (bagian output) untuk mendapat nilai frekusensi hasil kerja rangkaian sedangkan Saluran B disambungkan pada sumber AC (input) untuk mendapat nilai awal dari Frekuensi AC.

 6. Video [kembali]

(5.127)

 

(5.128 dan 5.129)

7. Download File [kembali]

• Download HTML Klik Disini
• Download Rangkaian 5.127 Klik Disini
• Download Rangkaian 5.128 Klik Disini
• Download Rangkaian 5.129 Klik Disini
• Download Video 5.127 Klik Disini
• Download Video 5.128 dan 5.129 Klik Disini
• Download Datasheet Resistor Klik disini
• Download Datasheet Kapasitor klik disini
• Download Datasheet Osiloskop Klik disini
• Download Datasheet Transistor Klik Disini
• Download Datasheet Voltmeter Klik Disini
• Download Datasheet Ampmeter Klik Disini
• Download Datasheet Baterai Klik Disini

[menuju awal]